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如图,已知:如图①,直线y=-manfen5.com 满分网x+manfen5.com 满分网与x轴、y轴分别交于A、B两点,两动点D、E分别从A、B两点同时出发向O点运动(运动到O点停止);对称轴过点A且顶点为M的抛物线y=a(x-k)2+h(a<0)始终经过点E,过E作EG∥OA交抛物线于点G,交AB于点F,连结DE、DF、AG、BG.设D、E的运动速度分别是1个单位长度/秒和manfen5.com 满分网个单位长度/秒,运动时间为t秒.
(1)用含t代数式分别表示BF、EF、AF的长;
(2)当t为何值时,四边形ADEF是菱形?判断此时△AFG与△AGB是否相似,并说明理由;
(3)当△ADF是直角三角形,且抛物线的顶点M恰好在BG上时,求抛物线的解析式.
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(1)首先求出一次函数y=-x+与坐标轴交点A、B的坐标,然后解直角三角形求出BF、EF、AF的长; (2)由EF∥AD,且EF=AD=t,则四边形ADEF为平行四边形,若▱ADEF是菱形,则DE=AD=t.由DE=2OE,列方程求出t的值; 如答图1所示,推出∠BAG=∠GAF,∠ABG=∠AGF=30°,证明△AFG与△AGB相似. (3)当△ADF是直角三角形时,有两种情形,需要分类讨论: ①若∠ADF=90°,如答图2所示.首先求出此时t的值;其次求出点G的坐标,利用待定系数法求出直线BG的解析式,得到点M的坐标;最后利用顶点式和待定系数法求出抛物线的解析式; ②若∠AFD=90°,如答图3所示.解题思路与①相同. 【解析】 (1)在直线解析式y=-x+中,令x=0,得y=;令y=0,得x=1. ∴A(1,0),B(0,),OA=1,OB=. ∴tan∠OAB=,∴∠OAB=60°, ∴AB=2OA=2. ∵EG∥OA,∴∠EFB=∠OAB=60°. ∴EF===t,BF=2EF=2t, ∴AF=AB-BF=2-2t. (2)①∵EF∥AD,且EF=AD=t,∴四边形ADEF为平行四边形. 若▱ADEF是菱形,则DE=AD=t. 由DE=2OD,即:t=2(1-t),解得t=. ∴t=时,四边形ADEF是菱形. ②此时△AFG与△AGB相似.理由如下: 如答图1所示,连接AE, ∵四边形ADEF是菱形, ∴∠DEF=∠DAF=60°, ∴∠AEF=30°. 由抛物线的对称性可知,AG=AE, ∴∠AGF=∠AEF=30°. 在Rt△BEG中,BE=,EG=2, ∴tan∠EBG==, ∴∠EBG=60°, ∴∠ABG=∠EBG-∠EBF=30°. 在△AFG与△AGB中,∵∠BAG=∠GAF,∠ABG=∠AGF=30°, ∴△AFG∽△AGB. (3)当△ADF是直角三角形时, ①若∠ADF=90°,如答图2所示: 此时AF=2DA,即2-2t=2t,解得t=. ∴BE=t=,OE=OB-BE=, ∴E(0,),G(2,). 设直线BG的解析式为y=kx+b,将B(0,),G(2,)代入得: ,解得k=,b=, ∴y=x+. 令x=1,得y=, ∴M(1,). 设抛物线解析式为y=a(x-1)2+,点E(0,)在抛物线上, ∴=a+,解得a=. ∴y=(x-1)2+=x2+x+. ②若∠AFD=90°,如答图3所示: 此时AD=2AF,即:t=2(2-2t),解得:t=. ∴BE=t=,OE=OB-BE=, ∴E(0,),G(2,). 设直线BG的解析式为y=kx+b,将B(0,),G(2,)代入得: ,解得k=,b=, ∴y=x+. 令x=1,得y=,∴M(1,). 设抛物线解析式为y=a(x-1)2+,点E(0,)在抛物线上, ∴=a+,解得a=. ∴y=(x-1)2+=x2+x+. 综上所述,符合条件的抛物线的解析式为:y=x2+x+或y=x2+x+.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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